材料化學(xué)熱力學(xué)

材料化學(xué)熱力學(xué)第一頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日本課程的內(nèi)容

材料化學(xué)基礎(chǔ)知識材料制備化學(xué)介紹基本概念和基礎(chǔ)理論為主，兼顧新材料、新方法。關(guān)于新材料、新方法的詳細介紹是材料化學(xué)(二)的任務(wù)。第二頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日3第一章緒論第二章材料的結(jié)構(gòu)第三章材料化學(xué)熱力學(xué)和動力學(xué)第四章材料制備化學(xué)第五章材料結(jié)構(gòu)的表征第六章材料結(jié)構(gòu)與物理性能第七章金屬材料第八章無機非金屬材料 第九章復(fù)合材料第十章環(huán)境材料與資源化學(xué)

基礎(chǔ)部分本課程安排應(yīng)用部分第三頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日第三章

材料化學(xué)熱力學(xué)和動力學(xué)第四頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日例1：（1）（2）其自發(fā)趨勢很大，但反應(yīng)速率很小。例2：第五頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日熱力學(xué)與動力學(xué)熱力學(xué)---可能性；動力學(xué)---現(xiàn)實性

第六頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日材料化學(xué)熱力學(xué):定義：

應(yīng)用熱力學(xué)原理，研究化學(xué)反應(yīng)過程及伴隨這些過程的物理現(xiàn)象。化學(xué)反應(yīng)解決的問題：1.反應(yīng)的方向

(△rGm?

﹤0?)

指定條件下，正反應(yīng)可否自發(fā)進行；2.反應(yīng)的限度——如果能，正反應(yīng)能否進行到底(K大小)

3.反應(yīng)過程的能量轉(zhuǎn)換——放熱？吸熱？（△rHm﹤0,放熱;△rHm﹥0,吸熱）

4.反應(yīng)機理——反應(yīng)是如何進行的？

5.反應(yīng)速率。化學(xué)熱力學(xué)回答前3個問題，但不能回答后2個問題，后2個問題由“化學(xué)動力等”回答。第七頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)及應(yīng)用埃靈罕姆圖（EllinghamDiagrams）及其應(yīng)用相平衡與相圖材料化學(xué)熱力學(xué):第八頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日3.1化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)及應(yīng)用內(nèi)能焓熵吉布斯自由能反應(yīng)的方向和進行的限度9第九頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日3.1.1化學(xué)熱力學(xué)回顧內(nèi)能（InternalEnergy）熱力學(xué)第一定律——能量具有各種不同的形式，能夠從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，從一個物體傳遞給另一個物體，而在轉(zhuǎn)化及傳遞中，能量的總量保持不變。對于凝聚態(tài)封閉體系：W=PV=010第十頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日焓（Enthalpy）11凝聚態(tài)封閉體系11第十一頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日熵（Entropy）

——可逆過程熱效應(yīng)（QR）與絕對溫度的比值：

熱力學(xué)第二定律——任何自發(fā)變化過程始終伴隨著隔離體系的總熵值的增加。熱力學(xué)第三定律——在絕對零度時，任何純物質(zhì)的完整晶體的熵都等于零。1212第十二頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日自由能（FreeEnergy）熱力學(xué)第二定律——在任何自發(fā)變化過程中，自由能總是減少的G<0，過程能自發(fā)進行；G>0，過程不能自發(fā)進行；G=0，過程處于平衡狀態(tài)。化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)：13第十三頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日3.1.2化學(xué)熱力學(xué)在材料研究中的應(yīng)用化學(xué)熱力學(xué)原理和方法相關(guān)數(shù)據(jù)材料制備工藝設(shè)計新材料開發(fā)14第十四頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日例：冶金工藝——金屬鋅的冶煉鋅礦ZnO金屬鋅還原?G0=H0-TS0

300K1200K15第十五頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日煉鋼過程爐溫調(diào)節(jié)計算(1)計算［C］氧化放出的熱量C1673DH1DH2DH3DH4DH1-可以查表DH2-可以查表或計算DH3=0DH4-可以查表或計算DrH=-114.31kJ第十六頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日將1mol［C］氧化放熱量折合成1kg［C］的放熱量當(dāng)已知鐵水、爐渣的熱容，則可計算氧化一定數(shù)量［C］所放熱量，可使煉鋼熔池溫度升高的值DH’=Qstcp,stT+(Qsl+Qfr)cp,sl,frT

第十七頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日Al2O3-TiC----重要的刀具材料加入納米粒子缺點：脆性斷裂增韌補強復(fù)合形式---納米彌散高溫自漫燃合成Al2O3-TiC-納米ZrO2第十八頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日蓋斯定律（1840）：化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)只決定于反應(yīng)的初末狀態(tài)，與過程的途徑無關(guān)。第十九頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日TiO2-Al-C-ZrO2體系燃燒合成產(chǎn)物的XRD結(jié)果第二十頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日第二十一頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日Al2O3-TiC-ZrO2(n)納米復(fù)合陶瓷材料與常用刀具材料的性能比較第二十二頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日3.2熱力學(xué)參數(shù)狀態(tài)圖3.2.1埃林漢姆（Ellingham）圖及其應(yīng)用3.2.2

相圖分析方法及基本規(guī)則第二十三頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日何為熱力學(xué)參數(shù)狀態(tài)圖？相圖：將一定壓力下，溫度與組成的關(guān)系圖，稱為相圖。參數(shù)狀態(tài)圖：從廣義上說，任何物質(zhì)體系中兩物理或化學(xué)量之間的關(guān)系圖，統(tǒng)稱為參數(shù)狀態(tài)圖。熱力學(xué)參數(shù)狀態(tài)圖：凡能明確指出處于熱力學(xué)平衡的單元及多元體系中各不同相穩(wěn)定存在區(qū)域的幾何圖形，都稱為熱力學(xué)參數(shù)狀態(tài)圖。第二十四頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日3.2.1埃林漢姆（Ellingham）圖及其應(yīng)用1氧勢圖的形成原理；2氧勢圖的熱力學(xué)特征；（特殊的線；直線斜率；直線位置）3氧勢圖的應(yīng)用（氧氣標(biāo)尺；Jeffes圖學(xué)生自學(xué)）第二十五頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日把上式的DrGθ與溫度T的二項式關(guān)系繪制成圖。該圖又稱為氧勢圖，或稱為埃林漢姆圖，或稱為氧化物標(biāo)準生成自由能與溫度的關(guān)系圖。為了直觀地分析和考慮各種元素與氧的親和能力，了解不同元素之間的氧化和還原關(guān)系，比較各種氧化物的穩(wěn)定順序，埃林漢曾將氧化物的標(biāo)準生成吉布斯自由能數(shù)值折合成元素與1mol氧氣反應(yīng)的標(biāo)準吉布斯自由能變化即，將反應(yīng)：1氧勢圖的形成原理埃林漢姆（Ellingham）圖及其應(yīng)用第二十六頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日第二十七頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日因此化學(xué)反應(yīng)自由能變化最常見的形式如下：化學(xué)反應(yīng)自由能變化最常見的獲得方法是由化合物的生成自由能計算的。熱力學(xué)數(shù)據(jù)中化合物的生成自由能基本上都以如下形式列出：2氧勢圖的熱力學(xué)特征第二十八頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日直線的斜率？？（1）斜率是反應(yīng)的熵變的負值（3）CO的特殊斜率具有重要的意義（2）轉(zhuǎn)折點一定是在該溫度有反應(yīng)物或產(chǎn)物的相變第二十九頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日CO直線的斜率1）斜率是反應(yīng)的熵變的負值。2）從統(tǒng)計意義上，物質(zhì)的熵是物質(zhì)體系的混亂度決定的。3）通常情況下，氣態(tài)物質(zhì)的混亂度比凝聚態(tài)物質(zhì)的混亂度大得多，因此，氣態(tài)物質(zhì)的熵值比凝聚態(tài)物質(zhì)的熵值也大得多。4）當(dāng)反應(yīng)前后的氣態(tài)物質(zhì)摩爾數(shù)不同時，通常，摩爾數(shù)多的熵值大，即：當(dāng)產(chǎn)物氣態(tài)摩爾數(shù)多，熵值為正，斜率為負，反之，斜率為正。第三十頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日直線的位置（1）位置越低，表明負值越大，在標(biāo)準狀態(tài)下所生成的氧化物越穩(wěn)定，越難被其他元素還原。（1）位置高（2）位置低（3）第三十一頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日（2）在同一溫度下，若幾種元素同時與氧相遇，則位置低的元素最先氧化。如1673K時，元素Si、Mn、Ca、Al、Mg同時與氧相遇時，最先氧化的是金屬Ca,然后依次為Mg、Al、Si、Mn。（3）位置低的元素在標(biāo)準狀態(tài)下可以將位置高的氧化物還原。如1600℃時，Mg可以還原SiO2得到液態(tài)硅。直線的位置——此原理是金屬熱還原的理論基礎(chǔ)——注意：先氧化是指同樣條件，氧化所需的最低氧分壓低第三十二頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日（4）由于生成CO的直線斜率與其他直線斜率不同，所以CO線將圖分成三個區(qū)域。在CO線以上的區(qū)域，如元素Fe、W、P、Mo、Sn、Ni、Co、As及Cu等的氧化物均可以被C還原，所以在高爐冶煉中，礦石中若含Cu、As等有害元素將進入生鐵，給煉鋼帶來困難。第三十三頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日在CO線以下區(qū)域，如元素Al、Ba、Mg、Ca以及稀土元素等氧化物不能被C還原，在冶煉中它們以氧化物形式進入爐渣。在中間區(qū)域。第三十四頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日CO線與其他線相交。當(dāng)溫度高于交點溫度時，元素C氧化，低于交點溫度時，其他元素氧化。這一點在冶金過程中起著十分重要的作用。從氧化角度講，交點溫度稱為碳和相交元素的氧化轉(zhuǎn)化溫度；從還原角度講，稱為碳還原該元素氧化物的最低還原溫度。（5）必須注意：埃林漢圖原則上只適用于標(biāo)準狀態(tài)第三十五頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日3氧勢圖的應(yīng)用－氧氣標(biāo)尺第三十六頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日設(shè)1molO2從1標(biāo)準大壓等溫膨脹到壓力為Po21、Po2標(biāo)尺的畫法第三十七頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日2、Po2標(biāo)尺與氧化物的分解壓的關(guān)系第三十八頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日第三十九頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日（2）在指定氧分壓下，可以直接得到金屬氧化物的分解平衡溫度（1）利用Po2標(biāo)尺可以直接得到某一溫度下金屬氧化物的分解壓力3、Po2標(biāo)尺的作用第四十頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日（3）在指定溫度與氧分壓下，可以直接判定氣氛對金屬性質(zhì)的影響a.指定溫度下，按照(1)將與T平衡的氧分壓PO2平求出b.若PO2平>PO2，則氧化物分解。若PO2平<PO2，則金屬易于氧化。第四十一頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日若PO2平>PO2時，G>0，則反應(yīng)向生成金屬的方向進行，即氧化物易于分解。若PO2平<PO2時，G<0，則反應(yīng)向生成氧化物的方向進行，即金屬易于氧化。對于反應(yīng)M+O2=MO2證明：第四十二頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日利用埃靈罕姆圖，可在很寬的溫度范圍內(nèi)研究各種材料的熱力學(xué)性質(zhì)及氧化還原性質(zhì)，為材料的制備和使用以及新材料的研究開發(fā)提供依據(jù)和參數(shù)。4.

埃靈罕姆圖的應(yīng)用43第四十三頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日應(yīng)用（一）：

選擇性氧化—奧氏體不銹鋼的去碳保鉻在煉鋼溫度下碳和鉻同時與氧相遇，氧化作用必有先后。這決定于元素同氧的親和力的大小，親和力大的先氧化。按照同氧親和力大小決定氧化或還原順序，這就是選擇性氧化和還原理論核心。第四十四頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日從埃林漢圖可知，吹煉溫度必須高于氧化轉(zhuǎn)化溫度，才能使鋼水中的[C]氧化而[Cr]不氧化，也就是可以達到去碳保鉻的目的。第四十五頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日1473K第四十六頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日1).標(biāo)態(tài)下的氧化順序?G0=0時，T＝1508K(1235oC)。?(固態(tài)下)第四十七頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日各氧化物被還原的反應(yīng)順序？鐵氧化物被還原的溫度、氣氛？高爐冶煉條件下鐵氧化物還原的限度？礦石與焦碳中脈石的反應(yīng)方向與限度？礦石與焦碳中有害元素的去向？礦石與焦碳中有害元素的脫除限度？高爐冶煉過程第四十八頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日3.3相平衡與相圖相（phase）——成分、結(jié)構(gòu)相同，性能一致的均勻的組成部分。不同相之間有明顯的界面分開，該界面稱為相界面。相圖（phasediagram）——用幾何（圖解）的方式來描述處于平衡狀態(tài)下物質(zhì)的成分、相和外界條件相互關(guān)系的示意圖。利用相圖，可以了解不同成分的材料，在不同溫度時的平衡條件下的狀態(tài)，由哪些相組成，每個相的成分及相對含量等，還能了解材料在加熱冷卻過程中可能發(fā)生的轉(zhuǎn)變。49第四十九頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日3.3.1相平衡與相律組元（Component）——系統(tǒng)中每一個可以單獨分離出來，并能獨立存在的化學(xué)純物質(zhì)。單元系、二元系、三元系

相平衡（PhasesEquilibrium）——在一定的成分、溫度和壓力下，各組成相之間的物質(zhì)轉(zhuǎn)移達到了動態(tài)平衡，這時組成相的成分、數(shù)量不再變化。各組元在各相中的化學(xué)勢相同：50第五十頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日(1)相律相圖屬熱力學(xué)參數(shù)狀態(tài)圖的一種，遵循熱力學(xué)基本定律，必須遵守吉布斯相律。相律反映熱力學(xué)平衡體系中獨立組元數(shù)C、相數(shù)P和自由度F之間存在的關(guān)系。注意：（1）相律（吉布斯相律）可以從多元、多相平衡推導(dǎo)。（2）上式是在只考慮體系溫度、壓力與各物質(zhì)量或化學(xué)勢的條件下得到的。當(dāng)考慮等壓條件時，體系自由度下降，反之，當(dāng)考慮其他外場作用，如電場、磁場等作用時，自由度將增加，式中，2表示體系的溫度和壓力兩個熱力學(xué)參數(shù)。第五十一頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日(2)單元相圖的基本類型與特點對于單元系，C=1；則有：單相體系：P=1，F(xiàn)=2，自由度為2三相共存體系：P=3，F(xiàn)=1，自由度為0兩相共存體系：P=2，F(xiàn)=1，自由度為1第五十二頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日1、相和相變系統(tǒng)內(nèi)物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)完全均勻的一部分稱為一相。H2O(l)糖水糖水糖

均相系統(tǒng)（homogeneoussystem)多（復(fù)、非均）相系統(tǒng)heterogeneoussystem

3.相變及相圖(Phasetransitionandphasediagrams)第五十三頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日相平衡若在一個多相系統(tǒng)中，各相的組成及數(shù)量均不隨時間而變化，則稱該系統(tǒng)處于相平衡

相變：體系從一種相向另一種相的轉(zhuǎn)變，或指物質(zhì)從一相向另一相的轉(zhuǎn)移（通常也就是物質(zhì)的聚集態(tài)的變化）。對純物質(zhì)而言，相平衡的溫度與壓力互為依賴關(guān)系。第五十四頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日

相圖：

描述體系的相態(tài)隨溫度、壓力及組成變化的圖稱為相圖。相圖可以從理論計算得到，但更多的是從實驗獲得。相圖是研究多相體系性質(zhì)的重要工具。組元（Component）——系統(tǒng)中每一個可以單獨分離出來，并能獨立存在的化學(xué)純物質(zhì)。單元系、二元系、三元系CaCO3=CaO+CO2第五十五頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日相律相圖屬熱力學(xué)參數(shù)狀態(tài)圖的一種，遵循熱力學(xué)基本定律，必須遵守吉布斯相律。相律反映熱力學(xué)平衡體系中獨立組元數(shù)C、相數(shù)P和自由度F之間存在的關(guān)系。式中，2表示體系的溫度和壓力兩個熱力學(xué)參數(shù)。第五十六頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日1.Phasediagramsofone-componentsystemsOABCGLSpTOA,OB,OC:----兩相線OA:L-G平衡線OB:L-S平衡線OC:S-G平衡線O:三相點(273.16K,610Pa)第五十七頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日水的冰點:

在101.325kPa下,被空氣所飽和了的水的凝固點(273.15K)。水的三相點:純水三相平衡的溫度。H2O(l)H2O(g)H2O(s)H2O(l)H2O(s)空氣P=101.325kPa第五十八頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日TlgsDpA

O水的相態(tài)隨溫度的變化MPM段：固態(tài)冰溫度不斷升高,f=2NMN段：液態(tài)水，f=2ONO段：水蒸氣，f=2M點：冰，水兩相平衡，f=1N點：汽，水兩相平衡，f=1PP點：固態(tài)的冰，f=2第五十九頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日O點稱為三相點，現(xiàn)在國際單位規(guī)定水的三相點溫度為273.16K，通常我們說的水的冰點溫度00C（273.15K）OD

是AO的延長線，是過冷水和水蒸氣的介穩(wěn)平衡線。因為在相同溫度下，過冷水的蒸氣壓大于冰的蒸氣壓，所以O(shè)D線在OB線之上。過冷水處于不穩(wěn)定狀態(tài)，一旦有凝聚中心出現(xiàn)，就立即全部變成冰。第六十頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日硫的相圖盡管硫有4相，但是，最多只能三相共存，因此硫有三個三相點F=C-P+2=3-P第六十一頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日5.3二元相圖的基本類型二元系統(tǒng)：C=2相律不可能出現(xiàn)4相或更多相平衡溫度、濃度第六十二頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日(5)二元相圖類型1）簡單低共熔(共晶)型二元系

Cd-Bi,Sn-Zn,KBr-AgBr,CaO-MgO等

特點：兩個組分在液態(tài)時能以任何比例互溶，形成單相溶液；但在固態(tài)時則完全不互溶，二個組分各自從液相中分別結(jié)晶。組分間無化學(xué)作用，不生成新的化合物第六十三頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日A的熔點B的熔點A和B的二元低共熔點液相線固相線4個相區(qū)：L、L+A、L+B、A+B第六十四頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日

以組成為M的配料加熱到高溫完全熔融，然后平衡冷卻析晶。M的熔體M’T=T，Lp=1,f=2t=TC,C點液相開始對A飽和，L+Ap=2,f=1t=TE,E點從液相中不斷析出A晶體液相同時對晶體A和B飽和p=3,f=0當(dāng)最后一滴低共熔組成的液相析出A晶體和B晶體后，液相消失第六十五頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日3個概念：系統(tǒng)組成點、固相點、液相點簡稱：系統(tǒng)點取決于系統(tǒng)的總組成，由原始配料組成決定對于M配料，系統(tǒng)點在MM’線上系統(tǒng)中的液相組成和固相組成隨溫度不斷變化，液相點和固相點的位置也隨溫度不斷變化第六十六頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日析晶路程表示法液相點固相點EM’Lf=2Cf=1第六十七頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日連續(xù)原理：當(dāng)決定體系狀態(tài)的參數(shù)連續(xù)發(fā)生變化時，在新相不出現(xiàn)、舊相不消失的情況下，體系中各相的性質(zhì)以及整個體系的性質(zhì)也連續(xù)變化。如果體系的相數(shù)發(fā)生變化，自由度變了，體系各相的性質(zhì)以及整個體系的性質(zhì)都要發(fā)生躍變。相應(yīng)原理：在一給定的熱力學(xué)體系中，任何互成平衡的相或相組成在相圖中都有一定的幾何元素(點、線、面、體)與之對應(yīng)。(4)幾個原理或規(guī)則第六十八頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日組成規(guī)則（結(jié)線規(guī)則）回答了兩個問題：（1）在兩相區(qū)內(nèi)某一溫度下，兩個平衡共存相是什么相。（2）平衡共存的兩個相的組成是什么。組成規(guī)則：兩相共存區(qū)內(nèi)某一確定點，其各平衡相的組成由其“聯(lián)結(jié)線”所指示的兩相組成決定。因此，組成規(guī)則有時又稱為“結(jié)線規(guī)則”第六十九頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日杠桿規(guī)則：兩相共存區(qū)內(nèi)某一確定點，其兩平衡相的量的比例與其結(jié)線被該點所截的線段的比例相等，并滿足杠桿規(guī)則。如：當(dāng)溫度開始下降到Q點時有純固態(tài)B晶體析出，冷卻到H點時仍是固液兩相平衡，液相的組成在K點所相應(yīng)的坐標(biāo)上，此時所剩液相的質(zhì)量ml和析出純B晶體的質(zhì)量mB用下式計算。ml/mB=HJ/KH

當(dāng)體系冷卻到二元共晶溫度的瞬間，即到達R點時開始析出低共熔物，液相量ml和固相量mS由杠桿規(guī)則得到ml/mS=RN/ER

第七十頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日第七十一頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日

形成連續(xù)固溶體的二元相圖液相線aL2b以上相區(qū)為高溫熔體特點：沒有無變量點，系統(tǒng)中只存在液態(tài)溶液和固態(tài)溶液。固相線aS2b以下相區(qū)為固溶體液態(tài)溶液與固溶體平衡的固液二相區(qū)M’高溫熔體平衡冷卻第七十二頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日TtL:(f=2)L+Cd(L=Cd+L):(f=1)L=Cd+Bi(f=0)Cd+Bi:(f=1)步冷曲線第七十三頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日步冷曲線第七十四頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日2）有固溶體的低共熔(共晶)型二元系

特點：液相完全互溶固相部分互溶第七十五頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日第七十六頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日CaO-MgO相圖第七十七頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日3）有固溶體（化合物）的轉(zhuǎn)溶型二元系

特點：液相完全互溶固相部分互溶在三相線有一轉(zhuǎn)溶或包晶過程第七十八頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日4）有化合物的二元系（同成分熔化化合物）特點：有化合物把相圖分為兩個（或多個）簡單的共晶體系第七十九頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日第八十頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日第八十一頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日5）有化合物的二元系（異成分熔化化合物）第八十二頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日第八十三頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日6）完全互溶型二元系（異成分熔化）特點：液相完全互溶固相完全互溶第八十四頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日第八十五頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日（1）簡單共晶（2）有一個穩(wěn)定化合物生成的二元系（3）有一個不穩(wěn)定化合物生成的二元系可用于冶金過程的基本二元系：同成分熔化化合物異成分熔化化合物簡單共晶第八十六頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日獨立組元數(shù)為3，所以F=C-P+1=4-P若相數(shù)P＝1（至少），則最大自由度F=3；若自由度F＝0（至少），則最多相數(shù)P＝4。3.2.2三元系相圖的構(gòu)成第八十七頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日3.2.3三元系濃度三角形的性質(zhì)在圖中，各字母及線的意義如下：濃度三角形的構(gòu)成：在等邊三角形上，沿反時針方向標(biāo)出三個頂點，三個頂點表示純組分A，B和C，三條邊上的點表示相應(yīng)兩個組分的質(zhì)量分數(shù)。三角形內(nèi)任一點都代表三組分體系。第八十八頁，共九十六頁，編輯于2023年，星期日通過三角形內(nèi)任一點O,引平行于各邊的平行線，在各邊上的截距就代表對應(yīng)頂點組分的含量，即a＇代表A在O中的含量，同理b＇，